JPH11323494A - 成形性に優れた高強度熱延鋼板 - Google Patents
成形性に優れた高強度熱延鋼板Info
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- JPH11323494A JPH11323494A JP11062660A JP6266099A JPH11323494A JP H11323494 A JPH11323494 A JP H11323494A JP 11062660 A JP11062660 A JP 11062660A JP 6266099 A JP6266099 A JP 6266099A JP H11323494 A JPH11323494 A JP H11323494A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来鋼板を上回る強度−伸びバランスを有
し、しかも優れた伸びフランジ性を兼ね備えた高強度熱
延鋼板を提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、
Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、
Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ａｌ：
０．００５〜０．１０％未満および残部Ｆｅおよび不可
避不純物からなり、ミクロ組織がフェライト、残留オー
ステナイトおよびベイナイトの３相を主体とし、前記フ
ェライト量Ｖ（Ｆ）が６０〜９５面積％、前記残留オー
ステナイト量Ｖ（γ）が３〜１５体積％、および面積率
で前記ベイナイト量Ｖ（Ｂ）がＶ（Ｂ）＞１．５×Ｖ
（γ）であり、かつベイナイトの平均硬さが２４０〜４
００Ｈｖである。さらに、フェライト平均粒径は５．０
μm超とするのがよい。
し、しかも優れた伸びフランジ性を兼ね備えた高強度熱
延鋼板を提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、
Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、
Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ａｌ：
０．００５〜０．１０％未満および残部Ｆｅおよび不可
避不純物からなり、ミクロ組織がフェライト、残留オー
ステナイトおよびベイナイトの３相を主体とし、前記フ
ェライト量Ｖ（Ｆ）が６０〜９５面積％、前記残留オー
ステナイト量Ｖ（γ）が３〜１５体積％、および面積率
で前記ベイナイト量Ｖ（Ｂ）がＶ（Ｂ）＞１．５×Ｖ
（γ）であり、かつベイナイトの平均硬さが２４０〜４
００Ｈｖである。さらに、フェライト平均粒径は５．０
μm超とするのがよい。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、例えば自動車用部
材の素材鋼板として好適な成形性に優れた高強度熱延鋼
板に関する。
材の素材鋼板として好適な成形性に優れた高強度熱延鋼
板に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の安全性向上および燃費向
上の観点から、自動車用鋼板の高強度薄肉化が広く進め
られている。自動車用部材の素材鋼板となる薄鋼板は、
多くはプレス成形により所定の部材に加工されるが、通
常、高強度化によって成形性は劣化するため、成形性に
優れた各種の高強度鋼板が開発されてきた。
上の観点から、自動車用鋼板の高強度薄肉化が広く進め
られている。自動車用部材の素材鋼板となる薄鋼板は、
多くはプレス成形により所定の部材に加工されるが、通
常、高強度化によって成形性は劣化するため、成形性に
優れた各種の高強度鋼板が開発されてきた。
【０００３】プレス成形には種々の加工様式があるた
め、求められる加工特性は適用される部材により異なる
が、高強度熱延鋼板に要求される成形性の指標としては
伸び（Ｅｌ）と伸びフランジ性（λ）が最も重要とな
る。伸びに優れた鋼板としては、近年、例えば特開平７
−２５２５９２号公報に開示されているように、残留オ
ーステナイトのＴＲＩＰ（変態誘起塑性）現象を利用し
た鋼板が開発されており、強度−伸びバランス（ＴＳ×
Ｅｌ）で２００００Ｎ／mm2 ・％以上が得られている。
め、求められる加工特性は適用される部材により異なる
が、高強度熱延鋼板に要求される成形性の指標としては
伸び（Ｅｌ）と伸びフランジ性（λ）が最も重要とな
る。伸びに優れた鋼板としては、近年、例えば特開平７
−２５２５９２号公報に開示されているように、残留オ
ーステナイトのＴＲＩＰ（変態誘起塑性）現象を利用し
た鋼板が開発されており、強度−伸びバランス（ＴＳ×
Ｅｌ）で２００００Ｎ／mm2 ・％以上が得られている。
【０００４】一方、ある程度以上の伸びと伸びフランジ
性および低降伏比特性を兼ね備えた鋼板としては、例え
ば特開昭５７−７０２５７号公報に開示されているよう
に、フェライト−ベイナイト−マルテンサイトの３相か
らなる、いわゆるＴｒｉ−ｐｈａｓｅ鋼板が開発されて
いる。
性および低降伏比特性を兼ね備えた鋼板としては、例え
ば特開昭５７−７０２５７号公報に開示されているよう
に、フェライト−ベイナイト−マルテンサイトの３相か
らなる、いわゆるＴｒｉ−ｐｈａｓｅ鋼板が開発されて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記残
留オーステナイトのＴＲＩＰ現象を利用した鋼板は、強
度−伸びバランスは比較的良好であるものの、伸びフラ
ンジ性に関しては、穴拡げ率λ＝４０％程度であり、ユ
ーザーの要求するレベルには至っていない。また降伏比
も比較的高いため、形状凍結性に劣り、形状凍結性が求
められる場合には適しているとは言えない。なお、穴拡
げ率λは伸びフランジ性を表す尺度であり、穴径ｄｏの
初期穴に頂角６０°の円錐パンチを装入して穴を押し拡
げ、亀裂が板厚を貫通する時点での穴径をｄとしたと
き、λ＝（ｄ−ｄｏ）×１００／ｄｏ（％）により求め
られる値である。
留オーステナイトのＴＲＩＰ現象を利用した鋼板は、強
度−伸びバランスは比較的良好であるものの、伸びフラ
ンジ性に関しては、穴拡げ率λ＝４０％程度であり、ユ
ーザーの要求するレベルには至っていない。また降伏比
も比較的高いため、形状凍結性に劣り、形状凍結性が求
められる場合には適しているとは言えない。なお、穴拡
げ率λは伸びフランジ性を表す尺度であり、穴径ｄｏの
初期穴に頂角６０°の円錐パンチを装入して穴を押し拡
げ、亀裂が板厚を貫通する時点での穴径をｄとしたと
き、λ＝（ｄ−ｄｏ）×１００／ｄｏ（％）により求め
られる値である。
【０００６】また、Ｔｒｉ−ｐｈａｓｅ鋼板は、伸びフ
ランジ性および低降伏比特性に関しては、残留オーステ
ナイトを含有した鋼板に比較して優れているが、逆に強
度−伸びバランスが十分とは言えない。
ランジ性および低降伏比特性に関しては、残留オーステ
ナイトを含有した鋼板に比較して優れているが、逆に強
度−伸びバランスが十分とは言えない。
【０００７】なお、残留オーステナイトを含有し、なお
かつ伸びフランジ性を改善する手段としては、例えば特
開平５−１０５９８６号公報などに、鋼にＡｌを０．１
０％以上添加する方法が提案されているが、Ａｌを多量
に添加すると介在物起因による表面欠陥や延性の劣化が
問題となるため歩留が低下し、生産性に劣る場合があ
る。
かつ伸びフランジ性を改善する手段としては、例えば特
開平５−１０５９８６号公報などに、鋼にＡｌを０．１
０％以上添加する方法が提案されているが、Ａｌを多量
に添加すると介在物起因による表面欠陥や延性の劣化が
問題となるため歩留が低下し、生産性に劣る場合があ
る。
【０００８】本発明はかかる問題に鑑みなされたもの
で、従来鋼板を上回る強度−伸びバランスを有し、しか
も優れた伸びフランジ性を兼ね備えた高強度熱延鋼板を
提供することを目的とする。
で、従来鋼板を上回る強度−伸びバランスを有し、しか
も優れた伸びフランジ性を兼ね備えた高強度熱延鋼板を
提供することを目的とする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は上記課題の
解決に際して、残留オーステナイトを含有する種々の熱
延鋼板のミクロ組織を調査したところ、強度−伸びバ
ランスは従来の知見通り、残留オーステナイトの体積率
と比較的良い相関があり、残留オーステナイト体積率が
高いほど良好となること、しかし伸びフランジ性は残
留オーステナイト体積率が高くとも良好とは限らないこ
とが判明した。
解決に際して、残留オーステナイトを含有する種々の熱
延鋼板のミクロ組織を調査したところ、強度−伸びバ
ランスは従来の知見通り、残留オーステナイトの体積率
と比較的良い相関があり、残留オーステナイト体積率が
高いほど良好となること、しかし伸びフランジ性は残
留オーステナイト体積率が高くとも良好とは限らないこ
とが判明した。
【００１０】そこで、残留オーステナイト以外の組織因
子の影響を調査したところ、伸びフランジ性は特にベイ
ナイトに大きく影響を受けることが明らかになった。こ
の結果を基にさらに調査を進め、残留オーステナイトを
含有した状態で、ある程度以上の量のベイナイトが含ま
れ、なおかつそのベイナイトの硬度が所定範囲内である
場合に限って、強度−伸びバランスを劣化させることな
く、伸びフランジ性を改善できることが見出された。ま
た、さらにフェライトの粒径を適正範囲とすることによ
って、伸びフランジ性をさらに向上させ、低降伏比特性
をも付与することができることが見出された。
子の影響を調査したところ、伸びフランジ性は特にベイ
ナイトに大きく影響を受けることが明らかになった。こ
の結果を基にさらに調査を進め、残留オーステナイトを
含有した状態で、ある程度以上の量のベイナイトが含ま
れ、なおかつそのベイナイトの硬度が所定範囲内である
場合に限って、強度−伸びバランスを劣化させることな
く、伸びフランジ性を改善できることが見出された。ま
た、さらにフェライトの粒径を適正範囲とすることによ
って、伸びフランジ性をさらに向上させ、低降伏比特性
をも付与することができることが見出された。
【００１１】かかる新たな知見に基づいてなされた本発
明の熱延鋼板は、重量％で、Ｃ ：０．０５〜０．１５
％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜２．０
％、Ｐ ：０．０５％以下、Ｓ ：０．０１０％以下、
Ａｌ：０．００５〜０．１０％未満および残部Ｆｅおよ
び不可避不純物からなり、ミクロ組織がフェライト、残
留オーステナイトおよびベイナイトの３相を主体とし、
前記フェライト量Ｖ（Ｆ）が６０〜９５面積％、前記残
留オーステナイト量Ｖ（γ）が３〜１５体積％、および
面積率で前記ベイナイト量Ｖ（Ｂ）がＶ（Ｂ）＞１．５
×Ｖ（γ）であり、かつベイナイトの平均硬さが２４０
〜４００Ｈｖである。
明の熱延鋼板は、重量％で、Ｃ ：０．０５〜０．１５
％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜２．０
％、Ｐ ：０．０５％以下、Ｓ ：０．０１０％以下、
Ａｌ：０．００５〜０．１０％未満および残部Ｆｅおよ
び不可避不純物からなり、ミクロ組織がフェライト、残
留オーステナイトおよびベイナイトの３相を主体とし、
前記フェライト量Ｖ（Ｆ）が６０〜９５面積％、前記残
留オーステナイト量Ｖ（γ）が３〜１５体積％、および
面積率で前記ベイナイト量Ｖ（Ｂ）がＶ（Ｂ）＞１．５
×Ｖ（γ）であり、かつベイナイトの平均硬さが２４０
〜４００Ｈｖである。
【００１２】まず本発明の熱延鋼板の成分限定理由につ
いて説明する。 Ｃ：０．０５〜０．１５％ Ｃは残留オーステナイトおよびベイナイトを得るのに必
須の元素であるが、０．０５％未満では所望の組織が得
られず、一方０．１５％を越えて添加すると成形性、特
に伸びフランジ性が劣化するため、下限を０．０５％、
上限を０．１５％とする。
いて説明する。 Ｃ：０．０５〜０．１５％ Ｃは残留オーステナイトおよびベイナイトを得るのに必
須の元素であるが、０．０５％未満では所望の組織が得
られず、一方０．１５％を越えて添加すると成形性、特
に伸びフランジ性が劣化するため、下限を０．０５％、
上限を０．１５％とする。
【００１３】Ｓｉ：０．５〜２．０％ Ｓｉは熱延後の冷却過程においてフェライト変態を促進
して６０％以上の面積率を得るのに有効である。またフ
ェライト中の固溶Ｃを排出し、オーステナイト中へ濃縮
する作用があるため、フェライトの清浄性を高めて成形
性を向上させる。さらに、炭化物の生成を抑制すること
によって、オーステナイトを残留させる効果を有してい
る。これらの作用を有効に発現させるには、０．５％以
上の添加を必要とする。一方、過度に添加すると却つて
成形性が劣化する他、溶接性、表面性状も劣化するた
め、上限を２．０％とする。
して６０％以上の面積率を得るのに有効である。またフ
ェライト中の固溶Ｃを排出し、オーステナイト中へ濃縮
する作用があるため、フェライトの清浄性を高めて成形
性を向上させる。さらに、炭化物の生成を抑制すること
によって、オーステナイトを残留させる効果を有してい
る。これらの作用を有効に発現させるには、０．５％以
上の添加を必要とする。一方、過度に添加すると却つて
成形性が劣化する他、溶接性、表面性状も劣化するた
め、上限を２．０％とする。
【００１４】Ｍｎ：０．５〜２．０％ Ｍｎは強度確保のほか、パーライトの生成を抑制し、ベ
イナイトや残留オーステナイトを得るために有効であ
る。この効果を有効に発揮させるには少なくとも０．５
％以上添加する必要があるが、過多に添加すると延性を
低下させるだけでなく、溶接性を害するので、その上限
を２．０％とする。
イナイトや残留オーステナイトを得るために有効であ
る。この効果を有効に発揮させるには少なくとも０．５
％以上添加する必要があるが、過多に添加すると延性を
低下させるだけでなく、溶接性を害するので、その上限
を２．０％とする。
【００１５】Ｐ：０．０５％以下 Ｐは過剰に含有すると加工性、靱性を劣化させるため、
０．０５％以下に規制される。
０．０５％以下に規制される。
【００１６】Ｓ：０．０１０％以下 Ｓは加工性、特に伸びフランジ性の改善のため、０．０
１０％以下に規制される。
１０％以下に規制される。
【００１７】Ａｌ：０．００５〜０．１０％未満 Ａｌは脱酸を目的として０．００５％以上添加するが、
過度に添加すると多量の介在物が生成し、表面欠陥や成
形性劣化の原因となるため、０．１０％未満に止める。
過度に添加すると多量の介在物が生成し、表面欠陥や成
形性劣化の原因となるため、０．１０％未満に止める。
【００１８】本発明の高強度熱延鋼板は上記基本成分お
よび残部実質的にＦｅからなるが、所定の組織をより容
易に得やすくするため、あるいは特性の向上のために上
記基本成分に加えて下記の成分範囲で(1) 〜(3) の組成
とすることができる。 (1) 基本成分＋Ｃｒ (2) 基本成分あるいは前記(1) の成分＋Ｃａ，REM のう
ち１種又は２種 (3) 基本成分、前記(1) の成分あるいは前記(2) の成分
＋Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｂ，Ｃｕのうち１種又
は２種以上
よび残部実質的にＦｅからなるが、所定の組織をより容
易に得やすくするため、あるいは特性の向上のために上
記基本成分に加えて下記の成分範囲で(1) 〜(3) の組成
とすることができる。 (1) 基本成分＋Ｃｒ (2) 基本成分あるいは前記(1) の成分＋Ｃａ，REM のう
ち１種又は２種 (3) 基本成分、前記(1) の成分あるいは前記(2) の成分
＋Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｂ，Ｃｕのうち１種又
は２種以上
【００１９】Ｃｒ：０．０１〜１．０％ Ｃｒは所定のベイナイトを得るために有効であり、０．
０１％以上の添加により所定硬度のベイナイトを安定的
に得るのに効果がある。ただし、１．０％を越えて添加
するとマルテンサイトが生成しやすくなり、伸びフラン
ジ性が劣化するようになるので、上限を１．０％とす
る。
０１％以上の添加により所定硬度のベイナイトを安定的
に得るのに効果がある。ただし、１．０％を越えて添加
するとマルテンサイトが生成しやすくなり、伸びフラン
ジ性が劣化するようになるので、上限を１．０％とす
る。
【００２０】Ｃａ：０．０１％以下，REM ：０．０５％
以下 Ｃａ、REM は硫化物の形態制御を通じて、伸びフランジ
性を改善する効果を有する。このため、Ｃａ０．０００
５％以上、REM ０．００５％以上の添加が好ましいが、
ある程度添加すると効果が飽和し、またコスト高を招く
ため、上限をＣａ０．０１％、REM ０．０５％とする。
以下 Ｃａ、REM は硫化物の形態制御を通じて、伸びフランジ
性を改善する効果を有する。このため、Ｃａ０．０００
５％以上、REM ０．００５％以上の添加が好ましいが、
ある程度添加すると効果が飽和し、またコスト高を招く
ため、上限をＣａ０．０１％、REM ０．０５％とする。
【００２１】Ｎｂ：０．００５〜０．１％，Ｔｉ：０．
００５〜０．２％，Ｖ：０．０１〜０．５％，Ｎｉ：
０．０１〜２．０％，Ｍｏ：０．０５〜１．０％，Ｂ：
０．０００５〜０．０１％，Ｃｕ：０．０５〜１．５％ これらの元素は鋼板の強度を向上させる作用を有する。
各元素の下限値未満ではかかる作用が過少であり、一方
上限値を超えると加工性、特に伸びフランジ性が劣化す
るようになる。
００５〜０．２％，Ｖ：０．０１〜０．５％，Ｎｉ：
０．０１〜２．０％，Ｍｏ：０．０５〜１．０％，Ｂ：
０．０００５〜０．０１％，Ｃｕ：０．０５〜１．５％ これらの元素は鋼板の強度を向上させる作用を有する。
各元素の下限値未満ではかかる作用が過少であり、一方
上限値を超えると加工性、特に伸びフランジ性が劣化す
るようになる。
【００２２】次に、本発明鋼板のミクロ組織について説
明する。本発明鋼板はフェライト、残留オーステナイト
およびベイナイトの３相を主体とするものである。
明する。本発明鋼板はフェライト、残留オーステナイト
およびベイナイトの３相を主体とするものである。
【００２３】フェライトはそれ自体が高い延性を有して
いるうえ、オーステナイトへＣを分配することによっ
て、残留オーステナイトの生成を促進する効果を有して
おり、ＴＳ×Ｅｌが２２０００Ｎ／mm2 ・％以上の強度
−伸びバランスを確保するには、面積率で６０％以上が
必要である。特に、十分な伸びを確保しつつ前記２２０
００Ｎ／mm2 ・％以上の強度−伸びバランスを確保する
には、フェライトの面積率を７５％以上、好ましくは８
０％以上にするのがよい。しかし、フェライトの面積率
が９５％を越えると硬質相（ベイナイト、残留オーステ
ナイト）が不足するようになり、十分な強度を確保する
ことができないようになる。このため、フェライト量は
面積％で下限を６０％、好ましくは７５％、より好まし
くは８０％とし、その上限を９５％、好ましくは９０％
とする。
いるうえ、オーステナイトへＣを分配することによっ
て、残留オーステナイトの生成を促進する効果を有して
おり、ＴＳ×Ｅｌが２２０００Ｎ／mm2 ・％以上の強度
−伸びバランスを確保するには、面積率で６０％以上が
必要である。特に、十分な伸びを確保しつつ前記２２０
００Ｎ／mm2 ・％以上の強度−伸びバランスを確保する
には、フェライトの面積率を７５％以上、好ましくは８
０％以上にするのがよい。しかし、フェライトの面積率
が９５％を越えると硬質相（ベイナイト、残留オーステ
ナイト）が不足するようになり、十分な強度を確保する
ことができないようになる。このため、フェライト量は
面積％で下限を６０％、好ましくは７５％、より好まし
くは８０％とし、その上限を９５％、好ましくは９０％
とする。
【００２４】また、形状凍結性を重視する場合には、フ
ェライト粒径を５．０μm より大きくすることが望まし
い。５．０μm 以下の微細粒になると降伏比が上昇し、
形状凍結性が劣化する。また後述する残留オーステナイ
ト、ベイナイト組織のもとでは、フェライト粒径を５．
０μm 超、好ましくは６．０μm以上にすることで、伸
びフランジ性もさらに向上するようになる。
ェライト粒径を５．０μm より大きくすることが望まし
い。５．０μm 以下の微細粒になると降伏比が上昇し、
形状凍結性が劣化する。また後述する残留オーステナイ
ト、ベイナイト組織のもとでは、フェライト粒径を５．
０μm 超、好ましくは６．０μm以上にすることで、伸
びフランジ性もさらに向上するようになる。
【００２５】残留オーステナイトは体積率（Ｘ線解析に
より求めた占有率を意味する。）で３〜１５％にする必
要がある。３％未満では２２０００Ｎ／mm2 ・％以上の
ＴＳ−Ｅｌバランスを確保することが困難であり、一方
１５％を越えるとせん断加工の際のせん断端面の硬度上
昇が過大となり、伸びフランジ性が劣化するようにな
る。特に良好な伸びフランジ性が要求される場合には１
０％以下、好ましく９％以下とすることが望ましい。
より求めた占有率を意味する。）で３〜１５％にする必
要がある。３％未満では２２０００Ｎ／mm2 ・％以上の
ＴＳ−Ｅｌバランスを確保することが困難であり、一方
１５％を越えるとせん断加工の際のせん断端面の硬度上
昇が過大となり、伸びフランジ性が劣化するようにな
る。特に良好な伸びフランジ性が要求される場合には１
０％以下、好ましく９％以下とすることが望ましい。
【００２６】ベイナイトは、ベイナイトの面積率をＶ
（Ｂ）とし、残留オーステナイトの体積率をＶ（γ）と
したとき、Ｖ（Ｂ）＞１．５×Ｖ（γ）とする必要があ
る。Ｖ（Ｂ）≦１．５×Ｖ（γ）である場合、伸びフラ
ンジ性が劣化する。その理由は以下のように考えられ
る。ベイナイト量がＶ（Ｂ）＞１．５×Ｖ（γ）を満足
する場合、残留オーステナイトはベイナイトと接して、
あるいはベイナイト中のラス間に存在する傾向が高ま
る。残留オーステナイトは極限変形時には既に多くの部
分がマルテンサイトに変態しており、軟質なフェライト
と接しているよりもベイナイトと接している方が界面で
の亀裂の発生が抑制され、極限変形能が向上するためで
あると考えられる。
（Ｂ）とし、残留オーステナイトの体積率をＶ（γ）と
したとき、Ｖ（Ｂ）＞１．５×Ｖ（γ）とする必要があ
る。Ｖ（Ｂ）≦１．５×Ｖ（γ）である場合、伸びフラ
ンジ性が劣化する。その理由は以下のように考えられ
る。ベイナイト量がＶ（Ｂ）＞１．５×Ｖ（γ）を満足
する場合、残留オーステナイトはベイナイトと接して、
あるいはベイナイト中のラス間に存在する傾向が高ま
る。残留オーステナイトは極限変形時には既に多くの部
分がマルテンサイトに変態しており、軟質なフェライト
と接しているよりもベイナイトと接している方が界面で
の亀裂の発生が抑制され、極限変形能が向上するためで
あると考えられる。
【００２７】また、伸びフランジ性にはベイナイト自体
の硬度も影響し、良好な伸びフランジ性を確保するに
は、ベイナイトの平均硬さを２４０〜４００Ｈｖ（ビッ
カース硬さ）とする必要がある。残留オーステナイト鋼
板においては、残留オーステナイトの存在が伸びフラン
ジ性の劣化の原因となる。孔拡げ試験においては、パン
チ穴を開けた後、穴拡げ加工を施すが、穴の打ち抜き時
には穴縁が強加工される。そのため、穴縁においては残
留オーステナイトがマルテンサイトに変態して硬さが大
幅にアップする。このマルテンサイトの硬さとマトリッ
クスのフェライトの硬さが大幅に異なるために、界面の
フェライト側に歪みが集中してクラックの発生に至る。
ベイナイトの存在はこの両相の緩衝効果があるが、有効
な緩衝作用が発現するのはベイナイト硬さが両相の硬さ
の中間的な値の場合のみであり、あまり軟らか過ぎても
その効果は期待できない。このため、ベイナイトの平均
硬さの下限を２４０Ｈｖ、好ましくは２５０Ｈｖ、より
好ましくは２６０Ｈｖとする。一方、４００Ｈｖ超では
逆にベイナイト・フェライト界面が亀裂の起点となり、
却って伸びフランジ性が劣化するようになる。このた
め、上限を４００Ｈｖ、好ましくは３８０Ｈｖとする。
の硬度も影響し、良好な伸びフランジ性を確保するに
は、ベイナイトの平均硬さを２４０〜４００Ｈｖ（ビッ
カース硬さ）とする必要がある。残留オーステナイト鋼
板においては、残留オーステナイトの存在が伸びフラン
ジ性の劣化の原因となる。孔拡げ試験においては、パン
チ穴を開けた後、穴拡げ加工を施すが、穴の打ち抜き時
には穴縁が強加工される。そのため、穴縁においては残
留オーステナイトがマルテンサイトに変態して硬さが大
幅にアップする。このマルテンサイトの硬さとマトリッ
クスのフェライトの硬さが大幅に異なるために、界面の
フェライト側に歪みが集中してクラックの発生に至る。
ベイナイトの存在はこの両相の緩衝効果があるが、有効
な緩衝作用が発現するのはベイナイト硬さが両相の硬さ
の中間的な値の場合のみであり、あまり軟らか過ぎても
その効果は期待できない。このため、ベイナイトの平均
硬さの下限を２４０Ｈｖ、好ましくは２５０Ｈｖ、より
好ましくは２６０Ｈｖとする。一方、４００Ｈｖ超では
逆にベイナイト・フェライト界面が亀裂の起点となり、
却って伸びフランジ性が劣化するようになる。このた
め、上限を４００Ｈｖ、好ましくは３８０Ｈｖとする。
【００２８】上記のとおり、本発明鋼板はフェライト、
残留オーステナイトおよびベイナイトの３相を主体とす
るものであり、この３相以外の相（パーライト、マルテ
ンサイト）は極力少ないことが望ましいが、本発明の特
性に影響を及ぼさない範囲として、面積率で２％以下で
あれば許容される。
残留オーステナイトおよびベイナイトの３相を主体とす
るものであり、この３相以外の相（パーライト、マルテ
ンサイト）は極力少ないことが望ましいが、本発明の特
性に影響を及ぼさない範囲として、面積率で２％以下で
あれば許容される。
【００２９】
【実施例】表１に示す化学成分の鋼を真空溶解炉にて溶
製し、鋳造して得られたスラブを粗圧延により３０mm厚
とした後、１１５０〜１３００℃に加熱し、仕上圧延温
度を７８０〜９２０℃として圧延を終了し、３．０mmの
鋼板を得て、表２および図２の冷却条件にて冷却後、巻
取温度に相当する温度（１００〜６００℃）で３０分間
保持した後、炉冷した。その後、伸び率０．６％程度の
調質圧延を施した。。
製し、鋳造して得られたスラブを粗圧延により３０mm厚
とした後、１１５０〜１３００℃に加熱し、仕上圧延温
度を７８０〜９２０℃として圧延を終了し、３．０mmの
鋼板を得て、表２および図２の冷却条件にて冷却後、巻
取温度に相当する温度（１００〜６００℃）で３０分間
保持した後、炉冷した。その後、伸び率０．６％程度の
調質圧延を施した。。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】得られた熱延鋼板から組織試験片を採取
し、ミクロ組織を光学顕微鏡およびＳＥＭで写真撮影
後、画像解析により各相の面積率を求めた。ただし、残
留オーステナイト量については、Ｘ線解析により体積率
を求めた。また、ＪＩＳ５号引張試験片を採取し、引張
試験により機械的性質を調べた。
し、ミクロ組織を光学顕微鏡およびＳＥＭで写真撮影
後、画像解析により各相の面積率を求めた。ただし、残
留オーステナイト量については、Ｘ線解析により体積率
を求めた。また、ＪＩＳ５号引張試験片を採取し、引張
試験により機械的性質を調べた。
【００３３】さらに、伸びフランジ性を調査するため、
穴拡げ試験を行った。穴拡げ試験は、試料鋼板に穴径ｄ
ｏ＝１０mmφをクリアランス１２％で打ち抜いて初期穴
を開けた後、初期穴のバリをダイ側（パンチ反対側）と
して頂角６０°の円錐パンチを初期穴に装入して、穴を
拡げ、亀裂が板厚を貫通する時点での穴径ｄを求め、穴
拡げ率λ（％）を下記式にて求めた。 λ＝（ｄ−ｄｏ）×１００／ｄｏ
穴拡げ試験を行った。穴拡げ試験は、試料鋼板に穴径ｄ
ｏ＝１０mmφをクリアランス１２％で打ち抜いて初期穴
を開けた後、初期穴のバリをダイ側（パンチ反対側）と
して頂角６０°の円錐パンチを初期穴に装入して、穴を
拡げ、亀裂が板厚を貫通する時点での穴径ｄを求め、穴
拡げ率λ（％）を下記式にて求めた。 λ＝（ｄ−ｄｏ）×１００／ｄｏ
【００３４】これらの調査結果を表３に示す。また、ミ
クロ組織がフェライト（Ｆ）、残留オーステナイト
（γ）およびベイナイト（Ｂ）の３相からなるものであ
って、フェライト面積率Ｖ（Ｆ）、残留オーステナイト
体積率Ｖ（γ）、ベイナイト平均硬さＨｖ（Ｂ）が本発
明条件を満足する試料No. １〜９および２０につき、穴
拡げ率λと、ベイナイト面積率をＶ（Ｂ）としたときの
Ｖ（Ｂ）／Ｖ（γ）との関係を整理したグラフを図１に
示す。なお、表３においてＶ（Ｆ）＋Ｖ（Ｂ）＋Ｖ
（γ）が１００％を超える場合があるが、これはＶ
（Ｂ）の測定に際して、Ｂ相中にγが生成しているもの
についてはγを除外することなく測定したためである。
クロ組織がフェライト（Ｆ）、残留オーステナイト
（γ）およびベイナイト（Ｂ）の３相からなるものであ
って、フェライト面積率Ｖ（Ｆ）、残留オーステナイト
体積率Ｖ（γ）、ベイナイト平均硬さＨｖ（Ｂ）が本発
明条件を満足する試料No. １〜９および２０につき、穴
拡げ率λと、ベイナイト面積率をＶ（Ｂ）としたときの
Ｖ（Ｂ）／Ｖ（γ）との関係を整理したグラフを図１に
示す。なお、表３においてＶ（Ｆ）＋Ｖ（Ｂ）＋Ｖ
（γ）が１００％を超える場合があるが、これはＶ
（Ｂ）の測定に際して、Ｂ相中にγが生成しているもの
についてはγを除外することなく測定したためである。
【００３５】
【表３】
【００３６】図１より、ミクロ組織がＦ＋γ＋Ｂの３相
からなるものであって、Ｖ（Ｆ）、Ｖ（γ）、Ｈｖ
（Ｂ）が本発明条件を満足するだけでは、良好な伸びフ
ランジ性が得られないが、ベイナイト面積率Ｖ（Ｂ）が
１．５×Ｖ（γ）を超える量を有することで良好な伸び
フランジ性が得られることがわかる。また、表３より、
本発明例では、良好な伸びフランジ性のみならず、５９
０Ｎ／mm2 以上の高強度を有し、ＴＳ×Ｅｌ≧２２００
０Ｎ／mm2 ・％で、しかもＴＳ×λ≧４８０００Ｎ／mm
2 ・％を達成しており、極めて優れた成形性を有してい
る。さらに、フェライト粒径が５．０μm 超のものでは
降伏比ＹＲも７０％以下であり、形状凍結性も良好であ
る。
からなるものであって、Ｖ（Ｆ）、Ｖ（γ）、Ｈｖ
（Ｂ）が本発明条件を満足するだけでは、良好な伸びフ
ランジ性が得られないが、ベイナイト面積率Ｖ（Ｂ）が
１．５×Ｖ（γ）を超える量を有することで良好な伸び
フランジ性が得られることがわかる。また、表３より、
本発明例では、良好な伸びフランジ性のみならず、５９
０Ｎ／mm2 以上の高強度を有し、ＴＳ×Ｅｌ≧２２００
０Ｎ／mm2 ・％で、しかもＴＳ×λ≧４８０００Ｎ／mm
2 ・％を達成しており、極めて優れた成形性を有してい
る。さらに、フェライト粒径が５．０μm 超のものでは
降伏比ＹＲも７０％以下であり、形状凍結性も良好であ
る。
【００３７】
【発明の効果】本発明の熱延鋼板によれば、所定成分の
もと、ミクロ組織をフェライト、残留オーステナイトお
よびベイナイトの３相を主体とし、ベイナイトの平均硬
さおよび各相の占有率を所定量としたので、高強度であ
りながら、ＴＳ×Ｅｌ値が２２０００Ｎ／mm2 ・％以上
で、しかも良好な伸びフランジ性を備えており、優れた
成形性を有している。
もと、ミクロ組織をフェライト、残留オーステナイトお
よびベイナイトの３相を主体とし、ベイナイトの平均硬
さおよび各相の占有率を所定量としたので、高強度であ
りながら、ＴＳ×Ｅｌ値が２２０００Ｎ／mm2 ・％以上
で、しかも良好な伸びフランジ性を備えており、優れた
成形性を有している。
【図１】実施例におけるベイナイト面積率Ｖ（Ｂ）／残
留オーステナイト体積率Ｖ（γ）と穴拡げ率λとの関係
を示すグラフである。
留オーステナイト体積率Ｖ（γ）と穴拡げ率λとの関係
を示すグラフである。
【図２】実施例における仕上圧延後の冷却パターンを示
す概念図である。
す概念図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ ：０．０５〜０．１５
％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜２．０
％、Ｐ ：０．０５％以下、Ｓ ：０．０１０％以下、
Ａｌ：０．００５〜０．１０％未満および残部Ｆｅおよ
び不可避不純物からなり、 ミクロ組織がフェライト、残留オーステナイトおよびベ
イナイトの３相を主体とし、前記フェライト量Ｖ（Ｆ）
が６０〜９５面積％、前記残留オーステナイト量Ｖ
（γ）が３〜１５体積％、および面積率で前記ベイナイ
ト量Ｖ（Ｂ）がＶ（Ｂ）＞１．５×Ｖ（γ）であり、か
つベイナイトの平均硬さが２４０〜４００Ｈｖである成
形性に優れた高強度熱延鋼板。 - 【請求項２】 フェライト平均粒径が５．０μm 超であ
る請求項１に記載の成形性に優れた高強度熱延鋼板。 - 【請求項３】 成分に、さらにＣｒ：０．０１〜１．０
％を含有する請求項１または２に記載の成形性に優れた
高強度熱延鋼板。 - 【請求項４】 成分に、さらにＣａ：０．０１％以下、
REM ：０．０５％以下の１種または２種を含有する請求
項１〜３のいずれか１項に記載の成形性に優れた高強度
熱延鋼板。 - 【請求項５】 成分に、さらにＮｂ：０．００５〜０．
１％、Ｔｉ：０．００５〜０．２％、Ｖ：０．０１〜
０．５％、Ｎｉ：０．０１〜２．０％、Ｍｏ：０．０５
〜１．０％、Ｂ：０．０００５〜０．０１％、Ｃｕ：
０．０５〜１．５％の１種または２種以上を含有する請
求項１〜４のいずれか１項に記載の成形性に優れた高強
度熱延鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06266099A JP3172505B2 (ja) | 1998-03-12 | 1999-03-10 | 成形性に優れた高強度熱延鋼板 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-82619 | 1998-03-12 | ||
| JP8261998 | 1998-03-12 | ||
| JP06266099A JP3172505B2 (ja) | 1998-03-12 | 1999-03-10 | 成形性に優れた高強度熱延鋼板 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000026909A Division JP3504560B2 (ja) | 1998-03-12 | 2000-02-04 | 形状凍結性が良好で成形性に優れた高強度熱延鋼板 |
| JP2000026917A Division JP3504561B2 (ja) | 1998-03-12 | 2000-02-04 | 降伏比が高く成形性に優れた高強度熱延鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11323494A true JPH11323494A (ja) | 1999-11-26 |
| JP3172505B2 JP3172505B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=13779489
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|---|---|---|---|
| JP06266099A Expired - Fee Related JP3172505B2 (ja) | 1998-03-12 | 1999-03-10 | 成形性に優れた高強度熱延鋼板 |
| JP2000026917A Expired - Fee Related JP3504561B2 (ja) | 1998-03-12 | 2000-02-04 | 降伏比が高く成形性に優れた高強度熱延鋼板 |
| JP2000026909A Expired - Fee Related JP3504560B2 (ja) | 1998-03-12 | 2000-02-04 | 形状凍結性が良好で成形性に優れた高強度熱延鋼板 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000026917A Expired - Fee Related JP3504561B2 (ja) | 1998-03-12 | 2000-02-04 | 降伏比が高く成形性に優れた高強度熱延鋼板 |
| JP2000026909A Expired - Fee Related JP3504560B2 (ja) | 1998-03-12 | 2000-02-04 | 形状凍結性が良好で成形性に優れた高強度熱延鋼板 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0997548A4 (ja) |
| JP (3) | JP3172505B2 (ja) |
| KR (1) | KR100368529B1 (ja) |
| CA (1) | CA2287502A1 (ja) |
| WO (1) | WO1999046418A1 (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002105596A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-10 | Pohang Iron & Steel Co Ltd | 高耐候性、高加工性の熱延鋼板、およびその製造方法 |
| WO2010098416A1 (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 加工性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
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| FR2801061B1 (fr) * | 1999-11-12 | 2001-12-14 | Lorraine Laminage | Procede de realisation d'une bande de tole laminere a chaud a tres haute resistance, utilisable pour la mise en forme et notamment pour l'emboutissage |
| EP1365037B1 (en) * | 2001-01-31 | 2008-04-02 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | High strength steel sheet having excellent formability and method for production thereof |
| US7090731B2 (en) | 2001-01-31 | 2006-08-15 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | High strength steel sheet having excellent formability and method for production thereof |
| TW567231B (en) * | 2001-07-25 | 2003-12-21 | Nippon Steel Corp | Multi-phase steel sheet excellent in hole expandability and method of producing the same |
| JP3840436B2 (ja) | 2002-07-12 | 2006-11-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 加工性に優れた高強度鋼板 |
| JP3828466B2 (ja) * | 2002-07-29 | 2006-10-04 | 株式会社神戸製鋼所 | 曲げ特性に優れた鋼板 |
| JP3764411B2 (ja) * | 2002-08-20 | 2006-04-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 焼付硬化性に優れた複合組織鋼板 |
| EP1512760B1 (en) * | 2003-08-29 | 2011-09-28 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | High tensile strength steel sheet excellent in processibility and process for manufacturing the same |
| JP4580157B2 (ja) | 2003-09-05 | 2010-11-10 | 新日本製鐵株式会社 | Ｂｈ性と伸びフランジ性を兼ね備えた熱延鋼板およびその製造方法 |
| TWI290586B (en) | 2003-09-24 | 2007-12-01 | Nippon Steel Corp | Hot rolled steel sheet and method of producing the same |
| US7981224B2 (en) | 2003-12-18 | 2011-07-19 | Nippon Steel Corporation | Multi-phase steel sheet excellent in hole expandability and method of producing the same |
| JP4305216B2 (ja) * | 2004-02-24 | 2009-07-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶接部の靭性に優れる耐サワー高強度電縫鋼管用熱延鋼板およびその製造方法 |
| JP4288364B2 (ja) | 2004-12-21 | 2009-07-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 伸びおよび伸びフランジ性に優れる複合組織冷延鋼板 |
| JP4555694B2 (ja) | 2005-01-18 | 2010-10-06 | 新日本製鐵株式会社 | 加工性に優れる焼付け硬化型熱延鋼板およびその製造方法 |
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| JP4716359B2 (ja) | 2005-03-30 | 2011-07-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 均一伸びに優れた高強度冷延鋼板およびその製造方法 |
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| JP4819489B2 (ja) | 2005-11-25 | 2011-11-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 一様伸び特性に優れた高強度鋼板およびその製造方法 |
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| CN101351570B (zh) | 2005-12-28 | 2013-01-30 | 株式会社神户制钢所 | 超高强度薄钢板 |
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